JP5774173B2 - スクライブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス板から凸状に成型加工された立体ガラスの周壁面（側壁面）に、分断用のスクライブライン（スクライブ溝）を周回するように形成するためのスクライブ装置に関する。
本発明のスクライブ装置によってスクライブラインが形成された後、このスクライブラインに沿って分断された凸状立体ガラスの製品は、上面と周壁とを備えることになる。このような凸状立体ガラスは、例えば当該凸状立体ガラスの内側凹部に他物品を嵌め込むようにすることで、他物品の表面およびその端縁を被覆する外装カバーとして用いたり、時計の文字盤等を覆うような立体形状のカバーガラスとして用いたりすることができる。

従来から、物品の表面を装飾したり、保護したりするために、薄いガラス板を外装カバーとして貼り付けることがなされている。しかしながら図８に示すように、物品２０の表面に貼り付けられたガラス板２１の端面は外部に露出して不体裁であったり、貼り合わせた隙間に液体が入り込んだりするので、額縁材２２などでガラス板２１の端面を覆うことが必要となり、その細工が面倒であった。そこで、図５に示すような、平面方形状の平らな平面部（頂面）２３と、これに連なる周壁２４を有する逆平皿状のガラス製（凸状立体ガラス製）外装カバーを作成することが考えられる。

ガラス板から上記の逆平皿状の外装カバーを製作する場合、図６に示すように、平らな頂面２５と、これに連なる周壁面２６とからなる平面方形状の凸部（凸状立体ガラス２７）を有するガラス板Ｗに成型し、この凸状立体ガラス２７の周壁面２６の中間から上方部分を切り離して作成するのが好ましい。

平らなガラス板Ｗに凸状立体ガラス２７を成型するには、例えば特許文献１や特許文献２で開示されているような方法で行うことができる。図９は、これらの文献を含む従来の成型方法を概略的に示す図である。加熱炉２８内で成型用凹部（チャンバ）２９を有する成型型３０を配置し、成型用凹部２９の開口部を覆うようにガラス板Ｗを配置し、成型用凹部２９内の空間を真空ポンプ３１によりダクト３２、吸引孔３３を介して吸引して負圧にすることにより、加熱炉で加熱軟化したガラス板Ｗを成型用凹部２９の面に沿って成型するようにしている。

このような製造方法で形成された凸状立体ガラス２７は、続いて凸状立体ガラス２７の周壁面２６の中間から上方部分を切り離す加工が必要になる。

一般的な平板ガラスの分断方法としては、平板ガラスを水平な平面テーブル上に載置してカッターホイールを押しつけながら転動することによりスクライブラインを形成し、その後、スクライブラインからガラス板を分断する方法（例えば特許文献３）や、垂直なテーブル上にガラス板を保持させ、この垂直に立てたガラス板にカッターホイールでスクライブ溝を形成する方法（例えば特許文献４）などがある。しかしながら、凸状立体ガラス２７のような立体形状の周壁に沿ってスクライブラインを形成する方法は、これまであまり検討されていない。

特開平０４−２７５９３０号公報 特開２００７−１３１４７５号公報 特開平０９−２０２６３５号公報 特開２００１−３０２２６４号公報

平板ガラスと異なり、凸状立体ガラスの周壁面に対してカッターホイールによるスクライブラインを形成する場合に、これまで平板ガラスに採用されていたスクライブ方法をそのまま使用することは困難である。
すなわち、カッターホイールによる平板ガラスの一般的な分断方法では、加工されるガラス板は、カッターホイールを押しつける反対側の面でテーブルに受け止められているので、スクライブ時におけるカッターホイールの押圧力を、適切な圧力（押圧力が小さすぎるとスクライブラインが形成されず、強すぎると不規則に破断する）に制御することが容易に行える。
しかし、凸状立体ガラスの周壁を直接カッターホイールでスクライブする場合は、周壁が立体であり、しかもカッターホイールを押しつける反対側の面が空間であるので、カッターホイールの押しつけ力の制御が大変難しく、適切なスクライブラインを形成することが困難である。
特に、方形の周壁面の全周に対し周回するようにカッターホイールでスクライブする場合には、コーナー部分でカッターホイールと周壁との位置関係が急激に変化するので簡単に加工することができなかった。

そこで本発明は、上記課題を解決し、ガラス板に成型された凸状立体ガラスの周壁面に、分断用のスクライブラインを周回するように形成することが可能なスクライブ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明のスクライブ装置は、ガラス板から成型加工された上面および周壁面とを有する凸状立体ガラスの周壁面に、分断用のスクライブラインを周回するように形成するためのスクライブ装置であって、前記凸状立体ガラスの周壁面の外面にスクライブラインを形成するための押圧力で接触するカッターホイールと、前記凸状立体ガラスの周壁面と同じ形状の周壁面を有する倣い治具と、当該倣い治具の周壁面に弾力的に接触する倣いローラとを備え、前記倣いローラは、前記倣い治具の周壁面に沿って周回方向に移動するように形成され、前記カッターホイールは、前記倣いローラの動きと連動して前記凸状立体ガラスの周壁面の外面に沿って周回方向に移動するように形成されている構成とした。

本発明のスクライブ装置は上記のごとく構成されているので、倣いローラを倣い治具の周壁面に沿って周回移動させることにより、倣いローラの動きに連動してカッターホイールとガラス板の周壁面との間で設定したほぼ一定の押しつけ力で押しつけながらガラス板の周壁面に沿って周回移動するようになり、これにより、ガラス板の凸部周壁面を一周するスクライブラインを適切な押圧力で確実にスクライブラインを形成することができる。凸状立体ガラスが方形であってコーナー部分が形成される場合でも、コーナーを倣いローラで検出し、この動きに連動して移動させるので、凸状立体ガラスのコーナーでの急激な変化にも追随することができる。

本発明において、前記倣いローラとカッターホイールは共通の取付具に保持されて周回移動するように形成するのがよい。
これにより、倣いローラの動きに倣ってカッターホイールを正確に移動させることができるとともに、組み付け構成を簡略化することができる。
また、本発明において、前記倣い治具の周壁からの距離が一定になるように周回する環状レールが設けられ、前記倣いローラは前記環状レールにより案内されて周回するようにしてもよい。

本発明に係るスクライブ装置の特徴部分を示す斜視図。 図１のスクライブ装置の一部を断面で示した正面図。 図１のスクライブ装置の倣いローラと倣い治具との動きを説明する図。 倣い治具のコーナー部を直角にした場合の図３同様の説明図。 本発明のスクライブ装置によって得られる外装カバーの断面図。 凸部が成型された凸状立体ガラスを含むガラス板を示す斜視図。 本発明の他の実施例を示す正面図。 物品への一般的な外装カバーの貼り付け形態を示す断面図。 ガラス板から凸状立体ガラスを成型するための加工装置を示す断面図。

以下、本発明に係るスクライブ装置の詳細を、その実施の形態を示す図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態であるスクライブ装置の特徴部分を示す斜視図であり、図２は当該スクライブ装置の一部を断面で示した正面図であり、図３並びに図４はスクライブ装置における倣いローラと倣い治具との動きを説明するための図である。

このスクライブ装置Ａは、平らな頂面２５（上面）と、これに連なる周壁面２６とからなる凸状立体ガラス２７（図６参照）が形成されたガラス板Ｗを水平に保持するための水平なテーブル１を備えている。テーブル１は、支柱２により装置の機枠８に取り付けられ、このテーブル１の表面には、ガラス板Ｗを定位置に保持するための保持手段、例えば吸着のための多数の小さなエアー吸引孔（図示外）が設けられている。

前記ガラス板Ｗの（凸状立体ガラス２７における）周壁面２６の外面に周方向に沿ってスクライブラインを形成するためのカッターホイール４が設けられている。このカッターホイール４はカッターヘッド４ａに保持され、カッターヘッド４ａの内部に設けられた押圧機構（バネ機構）によりスクライブラインを形成することが可能な一定の押圧力で周壁面２６に接触するように形成されている（後述する環状レール９と周壁面２６との距離をほぼ一定にすることによる）。さらに、カッターヘッド４ａは取付具５に取り付けられ、周回移動機構Ｂにより、カッターホイール４が凸状立体ガラス２７の周壁面２６に接触した状態で周回できるように形成されている。

また、凸状立体ガラス２７の周壁面２６と同じ形状の周壁面１０を備えた倣い治具１１がテーブル１の直上に配置されて、支柱１２により装置の機枠８の天板下面８ａに吊り下げられている。

さらに、倣い治具１１の周壁面１０に弾力的に接触してこの周壁面に沿って周回方向に移動する倣いローラ１４が設けられている。この倣いローラ１４はローラヘッド１４ａに保持され、前記カッターホイール４と共通の取付具５に取り付けられ、周回移動機構Ｂにより倣い治具１１の周壁面１０に沿って周回方向に移動できるように形成されている。

倣いローラ１４並びにカッターホイール４は、取付具５に対して取付位置が変更できるようにして、それぞれ適切な位置に調整できるように形成されている。

周回移動機構Ｂは、種々の機構が考えられるが、本実施例では図２並びに図３に示すような構成とした。
すなわち、機枠８の天板下面８ａに環状のレール９が設けられ、環状レール９に走行体７が装着されている。この走行体７に支持部材６を介して取付具５が連結されている。取付具５は、支持部材６に対して水平なガイド部６ａを介して水平方向にスライド可能に連結され、スプリング１５により倣い治具１１の周壁面１０の方向に付勢されており、これにより、倣いローラ１４が倣い治具の周壁面１０に弾力的に接触するようにしている。
また、走行体７は、図示は省略するが、モータとモータによって駆動される駆動輪を備え、一定の速度でレール９に沿って自走できるように構成されている。

環状レール９は、図３に示すように、その軌跡が倣い治具１１の周壁面１０の輪郭より大きな周回軌道を描いて形成されている。軌道は、周回軌道上の各点での周壁面１０までの最短距離がほぼ一定になるような軌道にしてある。また、走行体７が倣い治具１１の周壁面１０に対して平行姿勢で走行することができるように、走行体７の前後に走行輪体またはボール（ボールベアリングであってもよい）７ａが設けられている。また、走行時において、倣いローラ１４並びにカッターホイール４が、倣い治具の周壁面１０並びに凸状立体ガラス２７の周壁面２６に対して常時接触する方向に向くように、走行体７に対して支持アーム並びに取付具５が連結されている。

環状レール９のコーナー部９ａで走行体７が容易に方向を変更することができるように、環状レール９のコーナー部９ａが円弧状に形成されている。コーナー部９ａの円弧は、倣い治具１１のコーナー部１１ａの円弧面と同心円の大径で形成されている。これにより、図３（ｂ）に示すように、走行体７が環状レール９のコーナー部９ａをカーブするときに、倣いローラ１４が倣い治具１１のコーナー部１１ａに向いた接触姿勢を保持して走行できるように形成されている。
なお、図４に示すように、倣い治具１１のコーナー部１１ａが直角の場合は、コーナー角を中心とする半径Ｒの円弧で環状レール９のコーナー部９ａを形成すればよい。

つぎに、上記スクライブ装置Ａの動作について説明する。
まず、テーブル１上に凸状立体ガラス２７を含んだガラス板Ｗを、倣い治具１１に位置合わせして載置した後、倣いローラ１４が倣い治具１１の周壁面１０に接触する位置、並びにカッターホイール４がガラス板の凸状立体ガラス２７の周壁面２６に接触する位置に取付具５により調整する。この後、走行体７を走行させて倣いローラ１４並びにカッターホイール４を移動させる。

図３は、走行ローラ７の走行による倣い治具１１との動きを示す平面的な説明図である。環状のレール９に沿って走行ローラ７を矢印方向（逆方向であってもよい）に走行させると、倣いローラ１４は図３中の（ａ）の起動位置から、図３中の（ｂ）並びに（ｃ）の位置を経過して倣い治具１１の周壁面１０を周回し、再び（ａ）の起動位置に戻る。

一方、カッターホイール４は、倣いローラ１４と連動して倣いローラ１４と同じ動作を行う。すなわち、カッターホイール４は倣いローラ１４と共通の取付具５により支持されているので、図３で示す倣いローラ１４をカッターホイール４とし、倣い治具１１をガラス板の凸状立体ガラス２７に置き換えて上記と同様の動きが行われる。カッターホイール４は、環状レール９の軌道によりほぼ一定の押圧力で凸状立体ガラス２７の周壁面２６に接触するようにして取付具５に取り付けられているので、凸状立体ガラス２７の周壁面２６を一周するスクライブラインＳ（図１参照）を適切な押圧力で加工することができる。

この後、ガラス板Ｗをブレイク装置に搬送してスクライブラインＳから凸部上方を切り離し、図５で示したような、平面方形状の平らな平面部（頂面）２３と、これに連なる周壁２４を有する逆平皿状の外装カバーを得ることができる。

本発明では、倣い治具１１を必ずしも上記実施例のようにテーブル１の直上に配置する必要はない。例えば、図７に示すように、倣い治具１１をテーブル１の直上から側方に位置をずらして配置し、倣い治具１１の周壁面１０に接触する倣いローラ１４と、ガラス板の凸部周壁面２６に接触するカッターホイール４を、屈曲させた共通の取付具５で保持させることにより、上記と同様な倣い作業を行うことができる。

また、本実施例では１つの倣い治具１１に対して、１つの凸状立体ガラス２７の加工を行うようにしたが、１つの倣い治具１１に対して凸状立体ガラス２７を載置するテーブル１を図７のように位置をずらして複数配置し、各テーブル１に載置した凸状立体ガラス２７の周壁面２６をスクライブする複数のカッターホイール４を倣いローラ１４と共通の取付具５で保持するようにすれば、複数の凸状立体ガラス２７を同時に加工することもできる。したがって、１つのマザー基板上に複数の凸状立体ガラス２７を形成した場合に、先に図６で示したような形状になるように切り出せば、１回の倣い加工で、複数の凸状立体ガラス２７を同時に加工することができる。

以上本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施形態に特定されるものでなく、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。
例えば、上記実施例では頂面２３（図５参照）を方形の平面形状としたが、円形や楕円形であってもよく、また三次元的な曲面であってもよい。

本発明のスクライブ装置は、平らなガラス板に成型された立方体状凸部の周壁面に、分断用のスクライブラインを一周して形成するために利用することができる。

Ａ スクライブ装置
Ｂ 周回移動機構
Ｗ ガラス板
１ テーブル
２ テーブルの支柱
４ カッターホイール
５ 取付具
６ 支持部材
７ 走行体
９ 環状レール
１０ 倣い治具の周壁面
１１ 倣い治具
１２ 倣い治具の支柱
２５ 頂面
２６ 周壁面（側壁面）
２７ 凸状立体ガラス

Claims (3)

1. ガラス板から成型加工された上面および周壁面とを有する凸状立体ガラスの周壁面に、分断用のスクライブラインを周回するように形成するためのスクライブ装置であって、
   前記凸状立体ガラスの周壁面の外面にスクライブラインを形成するための押圧力で接触するカッターホイールと、
   前記凸状立方体ガラスの周壁面と同じ形状の周壁面を有する倣い治具と、
   当該倣い治具の周壁面に弾力的に接触する倣いローラとを備え、
   前記倣いローラは、前記倣い治具の周壁面に沿って周回方向に移動するように形成され、
   前記カッターホイールは、前記倣いローラの動きと連動して前記凸状立体ガラスの周壁面の外面に沿って周回方向に移動するように形成されていることを特徴とするスクライブ装置。
2. 前記倣いローラとカッターホイールは共通の取付具に保持されて周回移動するように形成されている請求項１に記載のスクライブ装置。
3. 前記倣い治具の周壁からの距離が一定になるように周回する環状レールが設けられ、前記倣いローラは前記環状レールにより案内されて周回する請求項１または請求項２に記載のスクライブ装置。

Images